張永哲　屈海浪　張超羅克軍　成山林

（1北京金有地質(zhì)勘查有限責(zé)任公司北京100011；2河北金廠峪礦業(yè)有限責(zé)任公司河北省唐山064307）

冀東金廠峪金礦床礦體側(cè)伏規(guī)律及其對找礦預(yù)測的意義

張永哲1屈海浪1張超2羅克軍1成山林1

（1北京金有地質(zhì)勘查有限責(zé)任公司北京100011；2河北金廠峪礦業(yè)有限責(zé)任公司河北省唐山064307）

河北省遷西縣金廠峪金礦床是冀東地區(qū)大型金礦床之一，近年來通過鉆探、坑探工程對深部及外圍礦體的控制，發(fā)現(xiàn)該礦區(qū)的礦體存在新的側(cè)伏現(xiàn)象，具有一定的分布規(guī)律。重點(diǎn)對金廠峪礦區(qū)桑家峪礦段Ⅳ號礦體的側(cè)伏現(xiàn)象進(jìn)行分析和討論，并通過對側(cè)伏規(guī)律的研究，在桑家峪礦段北部43線深部對礦體進(jìn)行成功預(yù)測，對下一步勘查找礦工作具有指導(dǎo)意義。

金礦礦體側(cè)伏找礦預(yù)測金廠峪冀東

金廠峪金礦是我國著名大型金礦床，也是迄今為止冀東地區(qū)發(fā)現(xiàn)的規(guī)模最大的金礦床，該礦床從上世紀(jì)50年代開始就投入礦山開采，五十年來，累計(jì)生產(chǎn)黃金40余噸，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，但隨著持續(xù)地開采，礦山保有儲(chǔ)量急劇減少，資源嚴(yán)重危機(jī)，因此，如何開拓思路，進(jìn)一步尋找新的接替資源已經(jīng)成為迫在眉睫的頭等大事，筆者在對金廠峪礦區(qū)地質(zhì)勘查項(xiàng)目實(shí)施中，對本礦床的主要控礦因素進(jìn)行了分析研究，并發(fā)現(xiàn)、總結(jié)了新的成礦規(guī)律。

1　區(qū)域地質(zhì)背景

金廠峪金礦床位于華北地臺(tái)北緣，燕山臺(tái)褶帶馬蘭峪復(fù)背斜的東段與山海關(guān)隆起西側(cè)銜接處(圖1)。礦床分布在冀東早前寒武結(jié)晶基底上。區(qū)內(nèi)背景巖石主要為斜長角閃巖與斜長角閃片麻巖，此外還有少量變粒巖、淺粒巖及磁鐵石英巖等。

圖1　冀東地區(qū)區(qū)域地質(zhì)略圖（據(jù)宋楊等，2011）

區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，基本上經(jīng)歷三次較大的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)：早期遷西運(yùn)動(dòng)在冀東地區(qū)形成寬緩的東西向構(gòu)造；其后的阜平運(yùn)動(dòng)構(gòu)成了一系列南北向構(gòu)造；而后期燕山運(yùn)動(dòng)則以北東向脆性斷裂為主，改造了前期的構(gòu)造形跡，呈北北東向展布（李豐收等，2005）。

區(qū)域內(nèi)巖漿活動(dòng)較為強(qiáng)烈，各個(gè)時(shí)代都有活動(dòng)，太古宙遷西—遵化一帶出露的是以蛇綠巖、橄欖輝石巖為代表的超基性巖體群；元古宙呂梁期的巖漿活動(dòng)以黑云母花崗巖和二長花崗巖為主的都山花崗巖為代表；中生帶燕山期巖漿活動(dòng)在本區(qū)表現(xiàn)最為強(qiáng)烈，中-酸性侵入體廣泛分布。如位于礦區(qū)西北7 km的賈家山花崗巖和位于礦區(qū)西部2 km的青山口花崗巖，二長花崗巖主體相皆為花崗巖。中生代花崗巖侵入體與金礦關(guān)系密切（峪耳崖金礦）。

2　礦床地質(zhì)特征

金廠峪金礦床分布在南北長6200 m、東西寬200 m至900 m的狹長的含金片理化帶內(nèi)，出露面積5 km2。礦區(qū)分為相連的三個(gè)礦段：北部黑石峪礦段（36線以北）長約1700 m，中部金廠峪礦段（36～43線之間）長約1500 m，南部桑家峪礦段（43線以南）長約3000 m。

2.1礦區(qū)地質(zhì)

礦區(qū)出露的地層為太古宇遷西群上川組上段下部，其主要巖性為斜長角閃巖，角閃斜長片麻巖、硅質(zhì)斜長角閃巖、石榴子石斜長角閃巖、混合巖化斜長角閃巖、變粒巖、淺粒巖及少量的磁鐵石英巖。

礦體發(fā)育在韌性剪切帶中，是由絹云母片巖、綠泥石片巖、鈉長石英脈、鈉長石脈、石英脈組成的復(fù)脈型礦帶，自西向東劃分了6個(gè)脈帶，主要有20°、0°、60°三組走向，傾向以NW為，主局部呈“S”型，傾角一般為70°～85°不等。相鄰脈帶間在延伸方向上交織復(fù)合，呈束狀、扁豆?fàn)?、雁行狀、“人”字狀等形式展布，整個(gè)脈帶群向北收斂，向南撒開，其邊界東側(cè)以礦區(qū)的FⅠ19斷層和西側(cè)的FⅡ1斷層為界(圖2)。

圖2　金廠峪金礦區(qū)地質(zhì)略圖

總體看來，金廠峪礦區(qū)主要構(gòu)造是呈北北東向延伸的韌性剪切帶，以及后期的多組脆性斷裂帶，前者控制了礦體的分布和規(guī)模，是礦區(qū)最主要的控礦構(gòu)造，后者則在前者基礎(chǔ)上發(fā)育，或?qū)η罢咂鹌茐淖饔茫謧饔碌龋?994）。

礦區(qū)內(nèi)沒有大的巖漿巖體，出露巖漿巖只有脈巖相巖石，主要有煌斑巖、閃長玢巖、鈉長石脈、石英脈、花崗斑巖、透輝石、透閃石及輝綠巖等。與金礦化關(guān)系密切的主要有鈉長石脈、鈉長石英脈、石英脈。為成礦期形成。

2.2礦體特征

（1）0號礦帶：位于礦區(qū)最西側(cè)，呈脈狀及透鏡狀。走向北東或近南北，傾向南東或東長幾米～百米左右，厚幾米。地表露頭由絹云母片巖—鈉長石英脈組成，有零星礦體。

（2）Ⅰ號礦帶：分布于24～27線間，長1000 m，寬10～25 m。走向北東，傾向北西，傾角40°～60°。以次生石英巖為主，地表礦化不連續(xù)，但局部有絹云母片巖～鈉長石英脈并礦化較好，在11～27線間與Ⅱ帶復(fù)合。

（3）Ⅱ號礦帶：分布于36～43線間，長1500 m，寬20～85 m，延深370m。走向20°～32°，傾向南東或北西，傾角80°左右。是礦區(qū)發(fā)育好含礦最富脈帶。巖性以石英脈、綠泥石片巖—鈉長石英脈及綠泥石片巖為主。

（4）Ⅲ號礦帶：分布于19～22線，長850 m，寬20 m，延深960m。走向20°～60°，傾向南東，局部傾向北西，傾角60°～83°。其中8～20線間含礦較富。巖性以綠泥石片巖和綠泥石片巖—鈉長石英脈為主。

該帶中共有數(shù)處集聚的脈群。脈群長72～278 m，寬3～50 m，延深84～220 m。16～8線間分別在標(biāo)高150～200 m向Ⅱ號礦帶相復(fù)合或靠近。

（5）Ⅳ號礦帶：分布于19～75線間，長700 m，該礦帶8線南有零星的集聚的脈群，寬10～54m。走向30°～70°，上部傾向北西，下部傾向南東，傾角較陡。此脈帶向下部平行于Ⅲ脈帶并靠近會(huì)合向下延伸。巖性以絹云綠泥石片巖和絹云綠泥石片巖～鈉長石英脈及石英脈組成，其形態(tài)呈“N”字形透鏡狀，該脈帶含礦性次于Ⅱ、Ⅲ號礦帶。

（6）Ⅴ號礦帶：分布于礦區(qū)東部，地表出露長約1300 m，貫穿全區(qū)，寬17～72 m。鉆孔揭露礦體發(fā)現(xiàn)深部礦化好于淺部，說明Ⅴ號脈在深部應(yīng)有較好前景。深部Ⅲ、Ⅳ號礦帶復(fù)合于Ⅴ號礦帶。該帶走向20°～40°，傾向北西，傾角75°到近直立。巖性以絹云綠泥石片巖和鈉長石英脈為主。

2.3礦石質(zhì)量

礦石中主要金屬礦物為黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦、方鉛礦、閃鋅礦等，非金屬礦物以石英為主，其次為鈉長石、碳酸鹽類礦物（以白云石為主，方解石少量）。礦石結(jié)構(gòu)主要為結(jié)晶結(jié)構(gòu)、溶蝕結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)，構(gòu)造主要有塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、團(tuán)塊狀構(gòu)造、斑雜狀構(gòu)造等。

3　控礦規(guī)律分析

3.1韌性剪切帶與成礦

韌性剪切帶分為兩期，分別為韌性剪切帶和脆-韌性剪切帶，韌性剪切帶是為后期脆-韌性構(gòu)造的疊加提供了構(gòu)造條件，但與金礦物形成無直接的成因聯(lián)系，金礦形成于韌性剪切帶之后。

脆-韌性剪切帶疊加于早期韌性剪切帶之上，其原巖主要為糜棱巖和斜長角閃巖，其中發(fā)育一系列脆-韌性變形組構(gòu)，出現(xiàn)新生礦物絹云母和綠泥石等主動(dòng)定向，構(gòu)成片理和礦物拉伸線理。

脆-韌性剪切帶和韌性剪切帶是不同時(shí)期、不同環(huán)境形成的線性構(gòu)造帶，二者的分布不一致，局部可見切割現(xiàn)象，前者中有糜棱巖殘塊，其內(nèi)部的糜棱葉理與外部的片理產(chǎn)狀不一致。另外，脆-韌性剪切帶中出現(xiàn)中生代花崗斑巖、閃長巖和石英斑巖脈體發(fā)生構(gòu)造置換現(xiàn)象，但鏡下仍可見到變余巖漿結(jié)構(gòu)。

金廠峪金礦賦存于北北東向脆-韌性剪切帶中，金礦的直接圍巖為綠泥片巖、絹云片巖等強(qiáng)烈片理化巖石和碎裂巖。脆—韌性剪切帶中發(fā)育與片理面一致的富含硫化物的鈉長石英脈，鏡下可見石英、鈉長石和硫化物具有韌性變形的特征。在多數(shù)情況下，含金脈體規(guī)模很小，最窄只有1 mm左右，含脈率高達(dá)60%，化學(xué)分析表明金品位與含脈率成正比，可見金的成礦物質(zhì)和脈體是同一來源、同時(shí)形成的。電子探針測定含金脈體的韌性變形黃鐵礦具有很高的金含量，結(jié)合金礦體的空間分布特征和巖相學(xué)研究成果，確定金的早期成礦作用和脆-韌性剪切帶的形成是同時(shí)的。

由此可見，脆-韌性剪切帶是主要的控礦構(gòu)造，金礦與中生代花崗質(zhì)巖漿活動(dòng)關(guān)系密切。

3.2構(gòu)造控礦規(guī)律

脆性斷裂構(gòu)造疊加于韌性剪切帶和脆-韌性剪切帶之上而形成，具有明顯的繼承性，與脆-韌性剪切帶都形成于燕山期，它們具有相同的構(gòu)造應(yīng)力場，但變形的時(shí)間有先后，變形的環(huán)境有差異。與脆性斷裂伴生的金礦體主要賦存于北北東向壓(扭)性斷裂附近的一系列斷裂帶中。北北東向壓(扭)性斷裂多呈舒緩波狀，根據(jù)斷裂面上擦痕和斷裂旁的低序次張性斷裂和扭性斷裂的分布，可確定該斷裂具逆斷層性質(zhì)。含金石英脈往往充填于平行逆斷層的次級斷裂和逆斷層旁的低序次斷裂中，或者充填于斷裂帶附近的脆-韌性剪切帶的強(qiáng)烈片理化巖石中。沿北北東向壓(扭)性斷裂充填的以石英巨脈為主。巨脈中的石英呈潔白色，顆粒較大，含金貧，但在巨脈兩旁的彎曲處含金較富。沿次級斷裂和低序次斷裂充填的以石英細(xì)脈為主，成為含金石英脈群，脈體中的石英呈鐵銹色或暗灰色，黃鐵礦顆粒細(xì)小，這種石英脈含金較富。次級斷裂和低序次斷裂是金礦賦存的主要構(gòu)造，尤其在脆性斷裂和具金礦化的脆—韌性剪切帶疊加部位，金礦更為富集。但不可否認(rèn)，在有的部位脆性斷裂對賦存于脆—韌性剪切帶中的礦體有破壞作用。

金廠峪金礦無論從區(qū)域上還是從礦區(qū)的構(gòu)造格架上看，該區(qū)的構(gòu)造是新華夏系，從地質(zhì)力學(xué)角度分析完全符合區(qū)域上的北北東方向左行剪切構(gòu)造應(yīng)力場。

總之，在不同方向、不同力學(xué)性質(zhì)的斷裂中，北北東向壓(扭)性斷裂為控礦構(gòu)造，礦體主要賦存于其附近的一系列次級斷裂和低序次斷裂中。

3.3巖石類型與金礦化

礦體主要賦存于晚期石英大脈及復(fù)脈帶中。復(fù)脈帶中以絹云母-鈉長石英脈，或絹云母-石英脈含金品位高，且與含脈率成正比。片巖中以絹云母片巖含礦性好，而圍巖斜長角閃巖對礦化較為有利。

3.4黃鐵礦與金礦化

金大多產(chǎn)于黃鐵礦中，金品位的高低，取決于一定類型黃鐵礦的多少，黃鐵礦為重要的載金礦物。黃鐵礦呈細(xì)粒及粉末狀，半自形、它形晶結(jié)構(gòu)，脈狀、團(tuán)塊狀、斑雜狀和稠密浸染狀構(gòu)造的礦石含金較高，而粗粒，自形晶結(jié)構(gòu)，星點(diǎn)狀及浸染構(gòu)造的礦石，品位較低。特別是有鉬存在的煙灰色、灰黑色的脈狀礦石含礦性更好。

總之，金主要與黃鐵礦伴生，特別是石英脈中或石英脈與片巖接觸處的黃鐵礦化，為重要的找礦標(biāo)志。

4　礦體側(cè)伏規(guī)律研究

礦體產(chǎn)狀在成礦預(yù)測中是十分重要的地質(zhì)參數(shù)，它包括傾向及其傾角、側(cè)伏向及其側(cè)伏角，對絕大多數(shù)由斷裂控制的礦床而言，礦體的傾向及傾角往往在礦體發(fā)現(xiàn)的初期就會(huì)認(rèn)識(shí)，而側(cè)伏向及側(cè)伏角通常在礦體經(jīng)過詳查或開采到一定程度后才會(huì)知道，掌握礦體的側(cè)伏向及側(cè)伏角，就會(huì)在成礦預(yù)測中，特別是隱伏礦體預(yù)測中少走彎路、節(jié)省資金。

側(cè)伏角：當(dāng)線狀構(gòu)造包含在某一傾斜平面內(nèi)時(shí)，此線與該平面走向線間所夾之銳角即為此線在那個(gè)面上的側(cè)伏角，如圖3中之α角。側(cè)伏方向就是構(gòu)成上述銳角(圖3中α角)的走向線的那一端的方位。

圖3　礦體側(cè)伏向、側(cè)伏角示意圖

圖4　金廠峪金礦床各脈帶綜合縱投影圖

4.1以往對側(cè)伏規(guī)律的認(rèn)識(shí)

金廠峪金礦床經(jīng)過近幾十年的勘探與開采，已知礦床中的礦體側(cè)伏規(guī)律已較為清楚，即礦體整體存在向南西側(cè)伏的趨勢，這與該礦區(qū)主要受北北東、北東向斷裂帶控制相符，其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ帶內(nèi)的主礦體側(cè)伏較明顯，側(cè)伏角在50°～60°左右，Ⅳ帶側(cè)伏現(xiàn)象不明顯，礦體賦存的形態(tài)類似“多”字型。

4.2對側(cè)伏規(guī)律的新認(rèn)識(shí)

近年來通過鉆探、坑探工程對桑家峪礦段Ⅳ號礦體深部進(jìn)行揭露，發(fā)現(xiàn)桑家峪礦段Ⅳ號礦體存在向北東側(cè)伏的現(xiàn)象，形態(tài)類似倒“多”字型，側(cè)伏角40°左右，金廠峪金礦床主礦體仍然向南西側(cè)伏，局部側(cè)伏呈X狀。根據(jù)這一規(guī)律，我們依托勘查項(xiàng)目，在桑家峪礦段43線得到了驗(yàn)證。

從各脈帶綜合縱投影圖（圖4）發(fā)現(xiàn)，金廠峪金礦床主礦體仍然向南西側(cè)伏，礦床局部側(cè)伏向北東，形態(tài)類似倒“多”字型，呈X狀。

4.3成因淺析

金礦體主要受構(gòu)造特別是斷裂的控制，并定位于特定的構(gòu)造部位。許多含金斷裂均具波狀起伏的特征，走向上呈曲線狀，橫剖上呈“S”狀或反“S”形。這類構(gòu)造無論作逆沖運(yùn)動(dòng)(或壓扭走滑剪切運(yùn)動(dòng))，還是作伸展下滑運(yùn)動(dòng)，沿走向或傾向都能產(chǎn)生局部引張擴(kuò)容構(gòu)造(或構(gòu)造虛脫部位)。這些引張構(gòu)造為吸入礦液及礦質(zhì)沉淀提供了空間條件，其形狀決定礦化體的空間分布。

一條斷層往往是多種性質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)的復(fù)合，正或逆斷層常常伴隨有左行或右行剪切作用的性質(zhì)，礦體的側(cè)伏受斷裂兩盤相對運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的張性空間控制，并具有一致性，張性空間的形成與斷裂的性質(zhì)及運(yùn)動(dòng)方式有關(guān)。如果正斷層上盤相對左行滑落或逆斷層上盤相對右行逆沖時(shí)，礦體向左側(cè)伏（主礦體）；如果正斷層上盤相對右行滑落或逆斷層上盤相對左行逆沖時(shí)，礦體則向右側(cè)伏（桑家峪Ⅳ號脈）。側(cè)伏角取決于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)方向與斷裂面總體走向的交角，交角大時(shí)，側(cè)伏角也相應(yīng)較大，反之亦然。

5　找礦預(yù)測

通過金廠峪金礦床局部具有反側(cè)伏的特點(diǎn)，我們在對桑家峪礦段北部礦床進(jìn)行勘查時(shí)，對礦床從產(chǎn)狀、地質(zhì)構(gòu)造上進(jìn)行充分的研究，認(rèn)為桑家峪北部深部是有利成礦靶區(qū)，在布設(shè)鉆孔時(shí)充分考慮了這點(diǎn)，驗(yàn)證結(jié)果也是正確的。

金廠峪礦區(qū)桑家峪礦段的找礦思路為冀東地區(qū)同類型礦床的找礦具有一定的借鑒作用，特別是對資源危機(jī)礦山，掙脫觀念束縛，改變工作思路，在深部找礦上具有重要的指導(dǎo)意義。

6　結(jié)論

金廠峪金礦床受北東向斷裂帶控制，主礦體具有向南西方向側(cè)伏的規(guī)律，同時(shí)局部由于受次級斷裂控制，礦體也存在向北東側(cè)伏的現(xiàn)象，金廠峪金礦床局部側(cè)伏呈X狀。在今后的勘查工作中應(yīng)當(dāng)考慮向Ⅳ號脈其側(cè)伏向深部驗(yàn)證，尋求突破。

[1]林傳勇，何永年，陳孝德，等.韌性剪切帶與金礦化的關(guān)系--以冀東金廠峪金礦床為例[J].中國科學(xué)B輯，1994，24(11)：1223-1232.

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F416.1[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-7-100-3